350 rub
Journal Antennas №2 for 2011 г.
Article in number:
Investigation and Elimination of Mutual Coupling Effect in Antenna Arrays of Vibrators for Determination of Angles of Arrival of Plane Waves
Keywords: antenna arrays methods of super resolution direction of arrival of radio waves elimination of interaction of elements of antenna arrays
Authors:
S. A. Fedorov, A. G. Bronin, N. R. Markova
Abstract:
The article includes 2 drawings, references to 17 sources of information. The article considers distortions of gain-phase distributions for short-wave circular antenna arrays, caused by interaction of elements. The distortions are maximal for resonant domain where the length of vibrators is approximately equal to half a wavelength and decrease when the length of vibrators is much less than a wavelength (with simultaneous reduction of effective length of an aerial). Elevation angles were determined using WSF super resolution algorithm. Interaction of elements of a circular antenna array for the case of a single-ray field leads to considerable errors in determination of direction of arrival of radio-waves, and for the case of a multi-ray field determination of elevation angles is not possible due to mutual influence of elements. The new approach to eliminate the effect of mutual coupling of elements in an antenna array is suggested. The applicability of this method is tested on experimental data.
Pages: 3-10
References
  1. Айзенберг Г.З., Белоусов С.П., Журбенко Э.М. и др. Коротковолновые антенны. М.: Радиоисвязь. 1985.
  2. Gething P.J.D. Radio direction finding and superresolution. Second Edititon. P. Peregrinus Ltd. 1991.
  3. Krim H. and Viberg M. Two decades of array signal processing research // IEEE Signal Processing Mag. July. 1996. P. 67-94.
  4. Gupta I.J. and Ksienski A. Effect of mutual coupling on the performance of adaptive arrays // IEEE Trans. on AP. 1983. V. 31. № 15. P. 785 - 791.
  5. Шифрин Я.С., Лиепинь У.Р., Головин Г.А. Экспериментальная оценка и использование матрицы взаимных связей излучателей в ФАР // Успехи современной радиоэлектроники. 2005. № 7. С.3 - 9.
  6. Виноградов А.Д., Крачковский А.Б., Подшивалова Г.В.Исследование пеленгационных характеристик кольцевых антенных решеток с учетом взаимного влияния антенных элементов / Радиотехника. 2002. № 12. С. 49 - 56.
  7. Винокурова Н.Н., Кузьменко Ю.В., Нечаев Ю.Б., Разиньков С.Н. Характеристики кольцевой решетки вертикальных вибраторов с тонкими металлическими дисками на вершинах // Антенны. 2002. № 7(62). С. 42 - 47.
  8. Радзиевский В.Г., Разиньков С.Н. Влияние рассеяния радиоволн антенными системами пеленгаторов на точность измерения координат источников излучения // Радиотехника. 2001. № 6. С.64 - 68.
  9. Даджеон Д., Мерсеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов. М.: Мир. 1988.
  10. Viberg M., Ottersten B. Sensor array processing based on subspace fitting // IEEE Trans. Signal Processing. 1991. V. 34. № 5.P. 1110 - 1121.
  11. Viberg M., Ottersten B., Kailath T. Detection and estimation in sensor arrays using weighted subspace fitting // IEEE Trans. Signal Processing. 1991. V. 39. № 11.P. 2436 - 2449.
  12. Arikan F., Yilmaz N., Arikan O., Miled M.K.B.H.Mode separation and direction of arrival estimation in HF links // Radio Sci. 2003. V. 38. № 1.
  13. Kirkpatrick S. and Gelatt C. D. and Vecchi M. P.Optimization by Simulated Annealing // Science. 1983. V. 220. № 4598. P. 671 - 680.
  14. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. М.: Мир. 1985.
  15. Ермолаев В.Т., Родюшкин К.В. Функция распределения максимального собственного числа выборочной корреляционной матрицы собственного шума элементов антенной решетки // Изв. вузов. Радиофизика. 1999. Т. XLII. № 5. С. 494 - 500.
  16. Ермолаев В.Т., Мальцев А.А., Родюшкин К.В. Статистические характеристики AIC, MDL критериев в задаче обнаружения многомерных сигналов в случае короткой выборки // Материалы 3-й Междунар. конф. DSPA-2000.
  17. Сычев М.И. Пространственно-временная обработка радиосигналов на основе параметрического спектрального анализа // Антенны. 2001. № 1(47).С.70 - 77.